固体解决方案已被用来提高隔音材料的性能,改进的范围通常与所得的晶格参数紧密相关。因此,材料设计非常重要地描述了固体溶液(SSS)的组成依赖性晶格常数。但是,现有模型几乎无法再现组成和晶格常数之间通常非线性的关系。在此,我们通过考虑尺寸因子和电子效应,在虚拟晶体近似框架内提出了一个新模型。模型采用的输入与N -COMPONENT SYSTEM的基本亚置和N参照SSS的基本属性参数一样简单,然后可以预测系统中任何组合物的SS的晶格常数。使用从高吞吐量首先计算获得的数据集的系统验证,可用实验确定了我们模型对各种替代SSS的高可靠性和一般适用性。还讨论了模型的应用和局限性以及前景。预计该模型将加深对材料组成与材料特性之间关系的理解。
对二维(2D)材料(例如石墨烯,硅和德国烯)的摘要研究,由于其独特的电子和机械性能,引起了极大的关注。该迷你审查采用密度功能理论(DFT)来比较这三种材料的电子特性。结果表明,通过SP²杂交的石墨烯具有出色的电导率和高机械强度,晶格常数为2.46Å。硅和德国烯分别由硅和锗原子组成,由于它们能够通过各种方法张开带隙,因此具有更高的表面反应性和高级电子应用的潜力。硅的晶格常数为3.90Å,电负性为1.9,而德国烯的晶格常数为3.97Å,电负性为2.01。硅和石墨烯的带状结构没有表现出带隙,在p轨道中具有主导状态,而德国烯显示半导体行为,在K点处有零带隙的开口。石墨烯显示出高的平面刚度,而硅和德国烯具有各自的刚度,石墨烯和硅脆性是脆性,而德国烯则是延性的。这项研究提供了对石墨烯,硅和德国烯电子特性的基本差异的见解,以及它们在半导体技术和高速,低能电子设备中的潜在应用。
两片石墨烯以扭曲的方式堆叠在一起,形成一个系统,该系统最近引起了人们的极大兴趣,因为它具有令人着迷的电子特性,这些特性通常出现在由此产生的莫尔超晶格的尺度上,而莫尔超晶格通常比石墨烯晶格常数大 10 到 100 倍。特别是对于小的扭曲角度,莫尔超晶格常数在 10-20 纳米范围内,这使得扫描探针显微镜 (SPM) 成为研究扭曲双层系统的理想工具。通过本应用说明,我们展示了具有纳米级横向分辨率的 attoAFM I 低温显微镜如何配备先进的 AFM 模式,如导电尖端原子力显微镜 (ct-AFM) 和压电响应力显微镜 (PFM),可用于探索扭曲双层的电气和机电特性。
摘要。辣椒半导体由于其高功率转化效率而被广泛用作薄膜太阳能电池,尤其是柔性太阳能电池的吸收剂。它们也具有有趣的机械性能,使它们具有有希望的材料,可弹性,光线和薄的太阳能电池。在这项工作中,我们报告了Cuins 2,Cuinse 2和Cuin(S,SE)2吸收器太阳能材料的晶格常数和大量模量的第一原则计算。使用PBE-GGGA近似值和Ultrasoft伪电位在密度功能理论框架中使用量子意式浓缩软件软件包中实现的平面波进行所有计算。计算出的晶格常数与可用的实验研究很好地相关。使用Birch-Murnaghan的状态方程的三阶来描述能量体积和压力量关系,以计算吸收器太阳能材料的大量模量,这与特定条件下材料的硬度相关。除了Cuin(S,SE)2外,对Cuins 2和Cuinse 2获得的批量模量值与可用的理论结果非常吻合,这些结果已首次计算并报告。
任务是解释一组与化学相关的问题,涉及晶体结构,包装因子,配位数,密度和晶格参数。1)对于以面部为中心的立方金属,通过考虑球的体积(原子)来得出并计算包装因子。回想一下,半径为“ r”的球体的体积由(4/3)πr³给出。2)NaCl和CSCL都是以面部为中心的立方结构。确定NaCl中Na和NaCl中CL的配位数,考虑到其离子半径:116 pm钠的钠和氯化物的167 pm。3)使用其公式的重量(58.44 g/mol)和晶格常数(5.640Å)来计算NaCl的密度。4)确定以人体中心结构的钨的配位数,因为其共价半径(单键)为137 pm。5)使用公式:ρ=(n×m) /(a³×n_a)6)基于其晶体结构和原子质量(183.84 g / mol)来计算钨的密度,鉴于tantalum的边缘长度为0.330 nm,从该信息中计算出该信息,并在该信息中计算出tantalum的边缘长度。7)黄金的晶体结构是以面部为中心的立方体,密度为19.3 g/cm³。使用它来确定其晶格常数(a)。8)计算银的面部中心立方单元的边缘长度,因为其半径为9.09 x 10^-11 m,密度为10.5 g/cm³。9)polonium采用简单的立方结构,而其他则是离子的。在PM中确定其单位电池边缘的长度。13)石墨烯是由常规的SP²杂交碳原子建造的二维晶格。10)如果氧化镁具有面部为中心的立方结构,其原子半径为mg(65 pm)和O(140 pm),密度为3.58 g/cm³,则计算其晶格常数(a)。11)鉴于氟化钙CAF2具有FCC Bravais晶格,并且在分数坐标处的Origin和F的CA基础上,绘制了该结构的一个常规立方单元。12)确定晶格常数为5.451Å,确定从Ca原子到A埃原子的距离。确定其Bravais晶格并绘制Wigner-Seitz原始单位单元。14)计算石墨烯中最近的邻居原子之间的距离,该原子给出为0.14 nm。15)编写基础向量,以描述石墨烯单位单元中原子的位置,首先是在绝对位置(具有X和Y-Components和Angstroms中的距离),然后在分数坐标中。应使用常规晶格向量表示分数坐标的原子位置,该量子与原始晶格向量相吻合。对于带有空间群227的晶体,通过考虑以下几个方面来确定其点组和Bravais晶格:首先,根据空间组允许的对称操作确定点组;其次,根据空间群是否与原始晶格或非主要晶格兼容,建立原始或居中的Bravais晶格的类型。
Ti 2 Fex(X = SI,GE和SN)的结构,机械,电子和晶格动力学性质已通过基于密度功能理论的第一原理计算探索。已经计算出这些Al Loys的平衡晶格常数,散装模量,电子带结构和磁矩值与先前的研究一致。计算了几个机械参数,例如弹性常数C IJ,Bulk Modulus B,Young Modulus E,剪切模量G和Poisson的比率υ,并基于这些计算,检查了机械稳定性。总磁矩的计算值与现有的理论数据密切一致,并符合Slater-Pauling规则。从其计算出的电子带结构Ti 2 Fesi,Ti 2 Fege和Ti 2 Fesn中被发现为平衡晶格常数的半金属合金,少数旋转能量间隙分别为0.820、0.850,0.850和0.780 eV。通过直接方法进行了完整的声子光谱及其这些合金状态的总密度和部分密度。计算出的声子频谱指出了这些合金的动态稳定度。此外,使用GIBBS2代码在Debye模型中研究了热力学特性,例如热容量,热膨胀,熵和Grüneisen参数,该代码具有从0到1500 k的一系列温度。
当二维范德华材料被堆叠以构建异质结构时,Moir'E模式从扭曲的界面或单个层的晶格常数中的不匹配出现。放松原子位置是Moir'e模式的直接,通用的后果,对物理特性具有许多影响。moir´e驱动的原子放松可能被天真地认为仅限于界面层,因此与多层异质结构无关。但是,我们提供了两种类型的范德华异质结构的三维性质的重要性的实验证据:首先,在多层石墨烯中以小扭曲角(θ≈0。14°),我们观察到弛豫结构域的传播甚至超过18个石墨烯层。第二,我们展示了如何在BI 2 SE 3上使用多层PDTE 2,Moir´e晶格常数取决于PDTE 2层的数量。以实验发现的启发,我们开发了一种连续方法,以基于Ab Initi拟示的广义堆叠断层能量功能对多层弛豫过程进行建模。利用该方法的连续性属性使我们能够访问大规模的制度并与我们在这两个系统的实验数据达成协议。此外,众所周知,石墨烯的电子结构敏感取决于局部晶格变形。因此,我们研究了多层松弛对扭曲石墨系统状态局部密度的影响。我们确定对系统的可测量含义,通过扫描隧道显微镜在实验上访问。我们的多层松弛方法不限于讨论的系统,可以用来发现界面缺陷对各种层次感兴趣系统的影响。
生长的纳米管的物理特性取决于石墨烯结构,其中碳原子以圆柱形形状排列。使用Biovia Materials Studio中的显示和表面创建工具检查了TMNP催化剂表面对最终石墨烯结构的模板效应。已经表明,铁(Fe)和钴(CO)的(111)平面的晶格常数和对称性与镍(Ni)的(1-10)平面匹配SWNT石墨烯结构。这表明(111)表面包含Fe和Co纳米颗粒区域,并且(1-10)表面包含Ni区域,并且可以种植其手性的SWNT,其性质可以种植。
软木是一种天然的无定形材料,其泊松比接近零的比率是密封玻璃瓶的无处不在。它是一种各向异性,横向各向同性,复合材料,几乎无法缩放。在这里,我们提出了一种新的各向同性和可重复使用的软木状的超材料,该类似于混合桁架材料,以显示出接近零的各向同性泊松的比例。优化是使用椭圆基函数神经网络辅助的多物镜遗传算法进行的,并与有限元仿真相结合。最佳的微结构超材料,由晶格常数为300 µm的两光片光刻制造,几乎各向同性泊松的比例在所有方向上都小于0.08。它可以恢复96。压缩测试后其原始形状的6%超过20%的应变。